Período e Frequência
Diz-se que um movimento é periódico quando, para um mesmo referencial, se repete identicamente em intervalos de tempos sucessivos e iguais. O termo periódico quer dizer que, depois de um certo lapso de tempo, o sistema recupera sua configuração original e em seguida o movimento começa a se repetir. O movimento, portanto, ocorre em ciclos repetitivos, cada um dos quais exatamente igual a qualquer outro. Movimentos periódicos ocorrem frequentemente na natureza e ocupam uma posição de grande importância na Física. Como exemplos, podemos citar o movimento de rotação da Lua em torno da Terra e o movimento de translação da Terra em torno do Sol. Movimentos periódicos que podem ser descritos em termos de uma única coordenada de distância, como o movimento para cima e para baixo de uma massa suspensa por uma mola vertical, são chamados de movimentos oscilatórios ou vibratórios. O movimento de uma corda de violino, o movimento de um pêndulo oscilando, o movimento dos átomos num sólido são todos exemplos de movimento oscilatório. O movimento periódico pode ser chamado também de movimento harmônico.
No link abaixo, podemos observar o movimento de rotação da lua em torno da Terra e o movimento de translação da Terra em torno do Sol: https://www.youtube.com/watch?v=e81JpAWLOAA
No gif abaixo, podemos observar o movimento de uma corda de violino.
Quando um corpo executa um movimento, indo e voltando sobre uma mesma trajetória, dizemos que ele está vibrando ou oscilando entre dois pontos. Se o corpo vai de uma posição extrema à outra e retorna a posição inicial, dizemos que ele efetuou um vibração completa ou um ciclo.
O tempo que um corpo, em movimento periódico, gasta para realizar um ciclo completo é denominado período (T) do movimento. Por exemplo, o período de rotação da Lua em torno da Terra é de aproximadamente 28 dias e o de translação da Terra em torno do Sol é de aproximadamente 365 dias.
Nos movimentos oscilatórios o número de vibrações completas (ou número de ciclos) N que o corpo realiza por intervalo de tempo decorrido Δt é denominado frequência (f) do movimento:
Devemos notar que para uma única oscilação temos N = 1 e Δt = T, logo podemos escrever que
A unidade de frequência no SI é 1/s. Esta unidade de 1 vibração/s ou 1 ciclo/s foi denominada hertz (1 hertz = 1/s), em homenagem a Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), famoso físico alemão do século XIX. Se o corpo oscila com uma frequência f, podemos obter da equação acima, que o seu período de vibração (T) será dado por
Desta relação, podemos concluir que, quanto maior for a frequência com que o corpo oscila, menor será o seu período e vice-versa. Usando a primeira equação, poderíamos ainda escrever a terceira equação como